Forskere regenererer deaktiveret katalysator i methanol-til-olefin-processen
a. Første-principbaserede simuleringer giver kriterierne for stabilitet og funktionalitet af organiske mellemprodukter indespærret i nano-hulrum. b Selektiv omdannelse af koks til en specifik naphthalenart-rig katalysator, og forbedring af MTO-ydelse og atomøkonomi implementeret i den cirkulerende fluid bed-reaktor-regenerator-konfiguration. Kredit:GAO Mingbin
MTO-processen, som først blev kommercialiseret i 2010, er en katalytisk proces, der omdanner methanol - som typisk er lavet af kul, naturgas, biomasse, og CO 2 -over en SAPO-34 zeolitkatalysator. Det er ved at blive en af hovedstrømmene til fremstilling af lette olefiner, herunder ethylen og propylen, fra ikke-olieressourcer.
En af de store udfordringer i MTO er den hurtige deaktivering af zeolitkatalysatoren på grund af koksaflejringen.
I industriel praksis, en reaktor-regeneratorkonfiguration med fluidiseret leje anvendes normalt for at opretholde den kontinuerlige drift, hvori der sædvanligvis tilføres luft eller oxygen for at afbrænde den aflejrede koks for at genoprette katalysatoraktiviteten i regeneratoren. Dette involverer transformation af koksarter til CO 2 , hvor en væsentlig del af kulstofressourcen omdannes til lavværdi drivhusgas.
En forskergruppe ledet af prof. Ye Mao og prof. Liu Zhongmin fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) fra det kinesiske videnskabsakademi regenererede deaktiveret katalysator i den industrielt vigtige methanol-til-olefiner (MTO) proces ved direkte at transformere koks aflejret på zeolitkatalysatoren til aktive mellemprodukter i stedet for at brænde det af til carbonoxid.
Dette værk blev udgivet i Naturkommunikation den 4. januar.
Det blev tidligere vist, at MTO følger kulbrintepuljens mekanisme, dvs. de lette olefiner dannes gunstigt med deltagelse af aktive mellemliggende arter, ellers kendt som kulbrintepuljerarter (HCP'er), under reaktionen. HCP'erne vil udvikle sig til koksarter, der deaktiverer katalysatoren.
Ved at bruge density functional theory (DFT) beregninger og multiple spektroskopiteknikker, holdet viste, at naphthaleniske kationer, blandt HCP'er var meget stabile i SAPO-34 zeolitter ved høj temperatur, og dampkrakning kunne retningsbestemt transformere koksarten i SAPO-34 zeolitter til naphthaleniske arter ved høj temperatur.
Denne teknologi genvinder ikke kun katalysatoraktiviteten, men fremmer også dannelsen af lette olefiner på grund af den synergiske virkning påført af naphthaleniske arter.
Desuden, forskerne verificerede denne teknologi i pilotanlægget med fluidiseret lejereaktor-regenerator i DICP med kontinuerlig drift på samme måde i industrien, opnåelse af en uventet høj lette olefinselektivitet på 85 % i MTO-reaktionen og 88 % værdifuld CO og H 2 med ubetydelig CO 2 i regenerering.
Denne teknologi åbner et nyt sted til at kontrollere produkternes selektivitet via regenerering i industrielle katalytiske processer.
Varme artikler
-
Syv ting, der indikerer en kemisk ændring, skerGasbobler vises efter en kemisk reaktion, og blandingen bliver mættet med gas. Den kemiske ændring, der skaber gassen, afsluttes, efter at gasboblerne forlader blandingen. Eksempler på denne type r -
Forskerhold finder, at lys er nøglen til lovende materialeBiwu Ma, lektor i kemisk og biomedicinsk teknik:Kredit:Florida State University Et forskningshold fra Florida State University har opdaget, at lys i væsentlig grad kan ændre strukturen af et lov -
Livets helix:Ny undersøgelse viser, hvordan RNA stabilt binder sig til kunstige nukleinsyrerFigur 1:SNA og L-aTNA, omfattende en serinol- og L-threoninol-rygrad, henholdsvis, kan hybridisere med RNA. Denne undersøgelse bestemte krystallstrukturer af dimerer af hetero duplex af L-aTNA/RNA og -
Den hemmelige sulfatkode, der lader den dårlige Tau indFiguren viser, at cellulær taufibriloptagelse kræver 6-O-sulfatering og N-sulfatering af HSPG-sidekæderne:Cellen i den nederste halvdel udtrykker HSPGer med alle sulfatgrupperne og internaliserer tau
- Keramik lover grønnere optiske enheder
- Første globale pagt, der støtter oprindelige landrettigheder, lanceret
- Kortlægning af virkningerne af tørke på sårbare befolkninger
- Pakning af ionerne:Discovery øger superkapacitorens energilagring
- Teknik til at adskille bakterier i en blandet kultur
- NASA-data viser, at Humberto nu er post-tropisk